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简述生态学的研究方法

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简述生态学的研究方法范文第1篇

关键词:语言生态学;大学英语教学;启示;改革措施

一、概念简述

语言生态学(ecology of language),又称为生态语言学(eco-linguistics),是自然生态学与语言学合并衍生出来的一门科学,从生态学的立场来讨论语言与环境的相互影响。斯坦福大学的E・Hangen(1971)率先提出和应用了“语言生态”(Language ecology)这一概念。“语言生态”是指特殊指定的语言与所在族群、社会及文化地理环境相互影响的生存发展关系。[1]宏观和微观的语言生态系统共同组成了有机统一的语言生态系统。所有能够加强或减弱某特定语言功能的环境因素是语言生态学探索的重点。

二、生态因素分析

按照生态学的原理考虑,教育领域中的各个单元的生态系统是各不相同的。[3]英语作为一门大学课程,也有其自身独特的生态系统。区别于不同的自然生态,它是一种人工构造的生态,属于生态语言学的一个子系统。大学英语教学生态可分为两个层次:宏观层次与微观层次。宏观层次因素包括英语教学的社会环境、校园文化、课程设置、教学进度等;而微观层次因素则覆盖课堂主体教师和学生、传授方式、课程教材、课堂氛围、辅助设施、授课人数等。在宏观层次因素中,社会环境占影响教学生态的主导地位。

三、改革措施

1.提高教师综合素养,增加知识的丰富度。

教师首先在思想理念上明确大学英语教学改革是必然的趋势和当务之急,在一定程度上学生的思想意识受到老师意识生态的感染。另外英语教师应该具备和完善工作能力。一言蔽之,应当将提升教师的综合素质水平放到大学英语改革的先锋地位。

2.变更大学英语课程设置。

现在,大部分高校大忽视听力和口语的培养。务必要提高学生的应用能力,改变传统“沉默”式的英语学习,加强对听、说、读、写等实际应用方面的培养。

3.合理运用教学方法。

教学方法和教学模式都是教学生态要素,教学效果很大程度上取决于教学的途径和方式。以此为例,语法翻译法和阅读法(Grammar translation and ReadingMethod )侧重于语句和语篇的语法讲解和翻译,目的在于培养学生的阅读和翻译能力;直接法(DirectMethod)侧重于培养学生在全英语授课的情景下学习语言,交际法(Communicative Ap-proach)视听法(AudiovisualMethod)和听说法(Au-diolingualMethod)都侧重于培养学生的听说与交际能力。

站在语言生态学的立场上,综上所述都是教学生态系统的基本因素,对于目前的多媒体网络教学也不例外。[5]失衡地偏重个别方法或模式都会打破教学生态系统。比如说,极度依赖多媒体网络在大学英语教学中的作用,出现“机器人教师“的现象。复旦大学外文学院蔡基刚教授(2005)曾说:“我们要认识到,建设基于多媒体的教学模式并不是要取代课堂教学”[6]任书梅也曾说:“在多媒体教室进行大班上课采用的电子教案,减少板书时间,讲课节奏明显加快,包含信息量大,内容更加丰富,造成学生目不暇接,只能在课件中慢游。”

4.建构良性的英语课堂规模和层次。

根据生态学领域的阿里氏原则(Allee’s Principle),种群的疏密程度随生物种类和环境条件的变化而变化,过疏或过密都会成限制因子。所以,每种生物都有自己最适密度。[8]根据这一生态理论,英语课堂作为一个小生态,也有其最佳规模(公认的最佳规模是10至20名左右)、构成以及内部组合。然而由于近年来高校的大规模招生,课堂模式难以实现这种“最佳群聚度”;另外,考虑到每个人的英语基础和天赋的差异,也应尽量避免“有教无类”的讲课方式。为此,要营造既合理又平衡的课堂生态氛围,适当地缩减班级的人数规模。

5.平衡语言输入、吸纳和输出三环节。

Krash-en(1981)的语言输入假说(Language InputHypoth-esis)认为,学习者是通过对语言输入的理解而逐步习得第二语言的,可理解的语言输入“(Compre-hensible input)”是语言习得的必要条件 [10]从Krashen和Swain的观点看,语言输入,吸纳和输出都属教学生态的要素,教师为学生提供的资料和对学生语言的培养要与学生的接受能力相互匹配;语言输入和吸纳是语言输出的根本,语言输出反过来促进语言输入和吸纳,三者彼此作用,共同发展。

以往我们关注语言的输入而忽略了吸纳和输出,因此,大学英语教学改革就应矫正来自教学生态的紊乱现象,使输入、吸纳与输出三环节彼此保持互利共存的动态平衡。教师不光要输入专业的语言知识,而且要为学生提供语言输出的平台,来更好地验收学生们的吸收理解情况。

6.改革课堂教学用语,优化语言生境。

语言生态学理论对语言的传播产生了深远的影响。W. Trampe说,语言的生态系统是由语言及其使用和它们之间的关系构成。教师应采用双语或者全英语的授课模式模拟自然的语言生态环境,营造“身临其境”的语言氛围。

7.创设和营造校园语言生态环境。

实施现代教学设备在课余时间向学生开放政策。每星期可定期给学生播放一些实景英语记录片、教育片、英语电影等;组织英语角,为学生们提供语言输出的条件;这些方法对缓解英语教学生态失衡有一定的作用。

参考文献:

[1]范俊军.生态语言学研究述评[J].外语教学与研究,2005(2): 110-115.

简述生态学的研究方法范文第2篇

关键词:土壤;重金属污染;修复标准;效果评价

引言

在进行土壤重金属污染修复的过程中,土壤本身的特性也会随之变化,土壤中重金属污染物的减少,并不意味着土壤从生态学的角度就是清洁的和安全的。因此,重金属污染的土壤经修复后能否够达到我们对于修复效果的预期、土壤的生态功能能否最大限度的恢复,我们就需要通过科学的方法进行评价,从而确定修复后的土壤能否达标,能否从根源消除土壤污染对人类健康和生态系统产生的威胁。

1 土壤重金属污染评价方法

主要的土壤重金属污染评价方法包括单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法,具体方法如下:

1.1 单因子污染指数法

该方法是基于单因子污染指数法对土壤中各种重金属做单一污染评价,其公式如下:

Pi=Ci/Si

式中:Pi为土壤中污染物i的环境质量指数;Ci为污染物i的实测质量分数(mg・kg-1);Si为污染物i的评价标准(mg・kg-1)[1],一般取二类标准。

1.2 内梅罗综合污染指数法

该方法是综合考虑个重金属的污染情况,从而更加全面反应重金属的联合污染程度,同时突出某一种严重污染的重金属的危害,其公式如下:

P综=■

式中:P综为某地区的综合污染指数;(Ci/Si)max为土壤污染物中污染指数最大值;(Ci/Si)av为土壤污染物中污染指数平均值。P综>1表示污染,P综

1.3 潜在生态风险指数法

该方法是将重金属的含量、生态影响及毒性特点综合在一起考量的,其公式如下:

式中:T■■为重金属i的毒性相关系数;P■■为重金属i的污染参数;E■■为重金属i的单因子潜在风险,能反应各种金属的风险程度;Ri为重金属综合因子潜在生态风险指数,能反应多重重金属的综合风险。

2 土壤重金属污染修复效果评价方法

主要的土壤重金属污染修复效果评价方法包括形态分析评价、植物毒性评价、陆生无脊椎动物评价、土壤微生物评价,具体方法如下:

2.1 形态分析评价

该方法通常采用连续提取来描述土壤中重金属形态的分布。连续提取法主要分为分步提取法和BCR法。土壤中重金属的形态分为可交换态、有机结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态为主。而BCR连续提污染土壤修复的过程中,对修复后的土壤进行观察,并结合科学的方法及土壤进行诊断和评价。可以明确判断修复后的土壤是否达到我们预期,以及是否消除土壤重金属污取法通常将土壤中重金属的形态分为氧化还原态、酸溶态、残渣态,其中氧化还原和酸溶态的重金属形态容易被植物吸收利用,而可氧化态和残渣态比较稳定,不易被植株吸收利用,采用ICP-MS测定土壤修复前后重金属形态含量的变化来判断土壤重金属污染的修复效果。

2.2 植物毒性评价

该方法是通在修复后在土壤中栽种植物,结合植物的生长状况、出苗率,以及生物量使植物体内酶活性的变化和植物体内重金属的量富特征,来表征经过土壤修复后重金属在土壤中毒性的变化,其原理是大多数重金属离子与外源物质结合后,就具备了在土壤中迁移和被植物吸收的可能。而植物在土壤中的形态变化特征可以通过肉眼观察,以及通过分子或细胞水平上对植物毒性评定,从而判断土壤重金属污染的修复效果,该法具有测定灵敏度高、测定周期较短的优点。

2.3 陆生无脊椎动物评价

该方法是将不同的陆生无脊椎动物或对土壤具有敏感指示的动物作为研究的对象,将它们投放在经修复的重金属污染的土壤中,通过记录经修复的土壤对这些动物的危害影响程度来评价对重金属污染修复效果。

2.4 土壤微生物评价

该方法是结合土壤中蕴含的大量且种类繁多的微生物,由于微生物直接或间接的能够参与土壤中的气体交换和降解土壤肥料等。因此可以通过检测经修复土壤中微生物的相关参数,从而来判断来判断土壤重金属污染的修复效果。

3 展望

土壤重金属污染及修复评价过程中,涉及多门学科的相互交叉,其中包括生态学、环境科学、土壤学、地理学、生态毒理学、灾害学等,而整体的评价又是一个复杂的过程,无论是对于基础的理论研究还是在实践的工作都存在着较大的不足,因此,需要我们在以后的研究工作不断地深入和完善评价方法,才能使评价结果更为切实有效。

参考文献

[1].农田土壤重金属Cd、Cu和As污染评价及修复技术研究[D].武汉理工大学,2011.

[2]赵乾程,杨欣,曹田,等.土壤重金属污染原位钝化修复及效果评价进展研究[J].环境科学与技术,2016,12.

[3]李燕.污染土壤修复标准及修复效果评定方法的探讨[J].资源・环境,2016.

[4]李淑燕,谢t彬.重金属污染场地修复效果评价研究[J].海南师范大学学报(自然科学版),2015,6.

[5]王涛,李惠民,史晓燕.重金属污染农田土壤修复效果评价指标体系分析[J].土壤通报,2016,6.

简述生态学的研究方法范文第3篇

关键词:结构模拟;功能模拟;行为模拟;机制主义方法;人工智能统一理论

1人工智能成为信息科学技术的焦点

信息是事物存在方式和运动状态的表象;知识是由信息提炼出来的产物,是事物存在方式和运动规律的本质表征;智能是知识和目的演绎的结果,是运用知识来认识问题和解决问题的能力。信息科学技术的研究目标不仅是为了认识和利用信息本身,更重要的是为了“利用信息、提炼知识、生成智能、解决问题”。后者,就是“人工智能”的研究。

人,是地球上所存在的最高级信息系统。人体信息系统的进化表现了一个重要的科学规律:在感觉器官、神经系统、古皮层旧皮层、行动器官成熟之后,新皮层就成为整体发展的焦点。信息技术的发展也遵循同样的规律:在传感(感觉器官功能的扩展)、通信(传导神经系统功能的扩展)、计算(古皮层旧皮层功能的扩展)、控制(行动器官功能的扩展)充分发展起来之后,人工智能(新皮层功能的扩展)就成为信息技术整体发展的焦点。

进入21世纪,传感、通信、计算、控制以及基于通信和计算的互联网都获得了长足的发展,智能传感、智能通信、智能计算、智能控制、智能信息处理、智能机器人、智能信息安全、智能游戏等已经成为备受关注的方向,因而它们的共同基础――人工智能本身的发展客观上就成为了当代信息技术发展的焦点。

2人工智能研究现状简述

迄今,人工智能的研究形成了3种主流学说。

1) 1943年以来形成的模拟人脑结构的“结构模拟学说”[1-5],它的典型代表是人工神经网络(后来与模糊逻辑及进化计算相结合,称为计算智能)。它的特点是:通过对“信息样本的训练”获得经验知识和策略,用以解决形象思维一类智能问题。

2) 1956年以来兴起的模拟人脑逻辑思维功能的“功能模拟学说”[6-10],典型代表是符号逻辑系统(如专家系统)。它的特点是:通过获取领域相关的规范知识和运用逻辑演绎的方法获得求解问题的策略,求解逻辑思维一类智能问题。

3) 1990年前后发展起来的模拟智能系统行为的“行为模拟学说”[11],它的典型代表是黑箱系统(如感知―动作系统)。它的特点是:需要建立刺激与响应之间的关系(表现为常识知识),于是只要识别了刺激的类型,与之相关的响应就可以自动产生。

目前的人工智能研究还存在许多问题。主要问题之一是,在“三种学说”各自取得进展的同时,却很少互相沟通。不仅如此,互相之间还存有“孰优孰劣”的争论,有时争论还非常尖锐和激烈[12],表现出三者之间的不和谐,形成“鼎足三分”的格局。

这种“鼎足三分互不沟通”的状况,不能不使人们深思,并且逐渐醒悟:看来,现有人工智能的各种研究方法还没有真正抓住智能问题的本质,致使“三分”状态未能实现“归一”;为此,当务之急就是要加紧研究和发现更加深刻更加科学的研究方法。

3人工智能理论研究的新进展

3.1新进展之一:人工智能的第4方法――机制主义方法

智能是一种复杂的研究对象。智能系统的结构、功能、行为虽然都是窥探其中奥秘的重要观察窗口,却不是最根本的入口。

本文的研究发现:探索智能奥秘最具本质意义的途径,应当是探寻和阐明“智能生成的机制”,回答“智能是怎样生成的”这样根本的问题,特别要把注意力放在“智能生成的共性核心机制”的问题上。这就是人工智能研究的第4种方法的基本理念。

按照这个新的理念,我们分析了典型的智能活动过程,考察了隐藏其中的普遍规律。

 典型的智能活动过程。

无论何种场合,典型的智能活动过程一般都应当包含以下6个基本步骤:

1) 给定问题P、目标G和环境E,称为“任务给定”。

2) 获得关于问题、目标、环境的信息,称为“信息获取”,符号表示为:I(P, G, E)。

3) 把这些信息加工成为相应的知识,称为“知识提炼”,符号表示为: = f (I)。

4) 在目标的引导下把知识和信息演绎成为解决问题的策略,称为“策略生成”,符号表示为: = g (K, I, D)。

5) 把策略转换为行为,求解问题,称为“策略执行”。

6) 把求解的效果(误差)作为新的信息反馈至2),通过2)至5)的步骤调整和优化策略,称为“反馈优化”;逐次逼近,直至满意。

智能活动过程的普遍规律。

考察上述典型的智能活动过程不难发现:通常,1)是由人给定的,2)至6)则可以由机器执行;而机器执行的这些步骤之中,2)至4)――信息获取、知识提炼、策略生成是核心步骤。考虑到“策略”是智能的集中体现,所以,策略生成也可以成为智能生成。于是,这些核心步骤也可以表示为:信息获取、知识提炼、智能生成。信息获取、知识提炼、智能生成是逐层递进的过程,由此可以得出结论:智能生成的共性核心机制是“信息―知识―智能转换”。符号表示为:

 = g (, I, G)(1)

其中,

 = f (I (P, G, E)) (2)

公式(2)表示的是由信息到知识的转换;公式(1)表示的是在目标制导下由信息和知识到智能的转换;两者的综合表示了“信息―知识―智能”的转换。关于公式中的转换g和f,原则上可以认为:f 是一类由大量信息样本提炼共性知识的“归纳算法”,而g则是在目标制导下由相关知识和信息演绎智能策略的“演绎算法”。因此,它们在原则上是可以操作和可以实现的。不过,关于g和f还需要做出如下的说明:

1) 在规范的场合,转换g和f可能由“数学”表达式来严格地表示并进行运算。

2) 在更多的场合,由于智能问题的复杂性,这些转换不一定能够用现有的数学表达式来表示。这时,可能要借助“逻辑”来表达和推理。

3) 在许多更为复杂的情形,现有的逻辑学也无能为力。这时,可以用“算法程序”来表示和处理。

4) 在那些极为复杂的情形,甚至还要借助“人工”的方法来处置。

本文确信,在各种智能问题求解需求的强烈推动之下,各种新的数学方法、逻辑方法和算法程序必将陆续应运而生。正像经典微积分方法处理不了随机现象的时候就诞生了概率论等统计数学方法,经典微积分和统计数学方法处理不了模糊现象的时候就催生了模糊数学方法一样。

于是,以公式(1)和(2)表示的“信息―知识―智能转换”就是“智能生成的共性核心机制”。只要给定了具体的问题、环境约束和目标,原则上就可以通过(1)和(2)的转换来获取信息、提炼知识、生成智能(策略),使问题得到满意的解决。

3.2新进展之二:知识的生态学结构

如上所见,智能生成的共性核心机制涉及到信息、知识、智能3个层次的理论。在这三者之中,信息是现象,知识是本质,智能是能力。信息来自现实世界,能力作用于现实世界,知识则是信息与智能之间的桥梁与中介。因此,知识在“智能生成的共性核心机制”中扮演着极其重要的作用。

本文研究发现:知识并非孤立静止的对象,相反,它是一个不断动态生长着的复杂运动过程。在先天知识的支持下,在各种信息的激励下,不断生长出“欠成熟”的经验知识,其中一些经验知识会成长为“成熟”的规范知识,并进一步成长为“过成熟”的常识知识;后者的一部分又可能沉淀成为下一代的先天知识。如此不断生长,不断进化,成为一个“有始无终”的开放的生态过程。这就是“知识的生态学”,它的结构也可以由图1表示。

图1知识的生态学系统

如果把这个知识生态学系统看作是知识内部生长过程的规律,称为“知识的内生态系统”,那么,前面所讨论的“信息―知识―智能转换”则可以看作是知识的“外部”生长过程的规律,称为“知识的外生态系统”。

3.3新进展之三:人工智能的统一理论

表面上看,这里所揭示的“知识内生态系统”并没有什么新奇而不可理解或不可接受的概念。然而,正是这个“知识内生态系统”与“知识外生态系统(即智能生成的共性核心机制)”结合在一起,却产生了一个非常有意义的重要结果,这就是:依所用知识类型的不同,机制主义方法有A、B、C型之分;而神经网络(结构模拟)、专家系统(功能模拟)、感知―动作系统(行为模拟)分别是A、B、C型的机制主义方法特例,如表1所示。

表1说明:机制主义方法的实现是“信息―知识―智能转换”;当其中的知识属于经验知识的时候,机制模拟可以退化为“结构模拟”;当其中的知识属于规范知识的时候,机制模拟可以退化为“功能模拟”;当其中的知识属于常识知识的时候,机制模拟可以退化为“行为模拟”。换言之,结构模拟、功能模拟、行为模拟都是机制模拟分别在经验知识、规范知识、常识知识条件下的特例,而根据知识的内生态结构,经验知识可以成长为规范知识并进而可能成长为常识知识。因此,结构模拟、功能模拟、行为模拟之间构成了一种各司其职、相互支持和相辅相成的生态关系,而不存在先前那种“孰优孰劣”的矛盾。

这样,如果令表示机制模拟方法,和分别表示“信息―知识―智能转换”的知识和智能策略,令(S)、(F)和(B)分别表示结构模拟方法、功能模拟方法和行为模拟方法,令(E)、(R)和(C)分别表示经验知识、规范知识和常识知识,(E)、(R)和(C)表示经验性智能策略、规范性智能策略和常识性智能策略,那么,就分别有:

  (S),若 = (E)(3)

  (F),若 = (R) (4)

以及

  (B),若 = (C) (5)

且有

   (S)  (F)  (B) (6)

上述公式的含义和表1的含义完全等效,两者都说明:人工智能的结构模拟方法、功能模拟方法和行为模拟方法在机制模拟方法的框架内实现了和谐的统一。

4进展的学术意义

当今社会已经进入信息时代,信息化(利用信息技术促进经济与社会发展)正如火如荼地展开。但是,理论预测和实践经验都表明,信息化发展到一定程度就必须向智能化的水平提升,否则就会进入“休眠期”。因此,“智能化”正越来越强烈地成为社会各行各业共同的呼声。这便是今天发展人工智能科学技术的意义。

由于国际上迄今所建立的结构模拟、功能模拟、行为模拟3种方法各自都具有明显的局限性,在相当程度上制约了人工智能的发展。本文提出的“机制模拟方法”(即人工智能研究的第4方法)比已有的3种方法更加深刻地触及了智能生成的本质机制――“信息―知识―智能转换”,为人工智能的研究提供了更为科学的研究方法。只有方法更科学,才能使研究取得更好的进步。这是三大进展的学术意义之一。

知识生态结构理论的发现,不仅使人们理解了“知识”的生态规律,而且使人们认识到原来“鼎足三分,势不两立”的人工智能三种研究方法之间并非水火不容。恰恰相反,它们之间正是处在“知识生态结构”的不同部位,是可以通过一定的措施实现互相转化的,从而可以结束以前互不认可的局面。这是本文三大进展的学术意义之二。

基于前面两大进展,本文证明了:结构模拟方法、功能模拟方法、行为模拟方法都可以在机制模拟方法的框架内实现和谐的统一。这样,原先看似独立的“人工神经网络学说”(也称为计算智能,结构主义或者并行联接主义)、“(狭义的)人工智能学说”(也称为专家系统,功能主义或者符号逻辑主义)和“感知动作系统学说”(也称为黑箱系统,行为主义)就在“机制主义方法”的基础上形成了人工智能的统一理论。或者说,人工智能的结构主义方法、功能主义方法、行为主义方法都成为了机制主义方法的3个相辅相成的特例。3个原来不和谐的“分力”形成和谐一致的“合力”,这是本文提出的三大进展的学术

意义之三。

总之,本文获得的三大进展――新的研究方法、新的知识理论、统一的人工智能理论将使人工智能学科的理论更为深刻、更为成熟、更为完善。因此,一方面对学科的发展具有重要意义,同时对人工智能学科的教学也具有重要意义。

5结论

本文注意到人工智能研究领域三大主流学说之间存在“互不认可”的矛盾,认识到其中的本质问题是研究方法不完善,于是笔者通过深入研究提出和建立了“机制主义方法”,进而又发现和总结了“知识内生态结构”与“知识外生态结构”。综合以上提出的方法和两项发现,建立了人工智能的统一理论,使整个人工智能的研究由原来“鼎足三分”的状态转变为“三分归一”。这一研究成果,对于人工智能理论研究的进一步发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]W. C. McCulloch and W. Pitts. A Logic Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity[J]. Bulletin of Mathematical Biophysics,1943(5):115-133.

[2]Rosenblatt, F. The Perceptrom: A Probabilistic Model for Information Storage and Organization in the Brain[J]. Psych.Rev.,1958(65):386-408.

[3]Hopfield, J. J. Neural Networks and Physical Systems with Emergent Collective Computational Abilities[J]. Proc. Natl.Acad,1982(79):2554-2558.

[4]Grossberg, S. Studies of Mind and Brain: Neural Principles of Learning Perception, Development, Cognition, and Motor Control[M]. Boston:Reidel Press,1982.

[5]Rumelhart, D.E.Brain Style Computation: Leaning and Generalization[M]//Introduction to Neural and Electronic Networks[M]. New York:Academic Press,1990.

[6]Newell,A. and Simon,H.A.A Program That Simulates Human Thought[M]//Computers and Thought. New York:McGraw-Hill, 1963:279-293.

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[9]Newell,A.,H.A. Simon. Human Problem Solving[M]. Englewood Cliffs:Prentice-Hall,1972.

[10]Minsky,M.L. The Society of Mind [M]. New York:Simon and Schuster,1986.

[11]Brooks,R.A. Intelligence without Representation[J]. Artificial Intelligence,1991(47):139-159.

[12]钟义信. 机器知行学原理:信息-知识-智能转换理论[M]. 北京:科学出版社,2007.

Mechanism Approach and Unified AI Theory

ZHONG Yi-xin

(Department of Intelligence Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)

简述生态学的研究方法范文第4篇

关键词:城市森林城市林业概念特点现状趋势

1城市森林的概念

国外对城市森林的理解有两种:一是以美国为主的学者认为,城市森林主要指城市内的所有树木,他们十分注重对树木的生态功能和经济社会价值研究;二是在欧洲一些国家,城市周围大多有大面积的森林保留,城区内林木也得到很好保护,森林以自然或近自然生长和管理为主。欧洲国家对城市森林的研究主要集中在城市内部和郊区面积较大的林地,比较接近传统森林的研究。我国的学者也针对国情纷纷从不同的角度提出了不同的城市森林概念。郝敏等认为,城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林均称为城市森林。粟娟等认为,城市森林是指在城市及其周围生长的以乔灌木为主体的绿色植物,包括市区的道路绿化、公园、绿地、近郊和远郊的森林公园、风景名胜、果林、防护林、水源涵养林等。

综合国内外学者对城市森林的概念的发展,由于各国的国情及城市森林组成特点不同,但从城市森林的发展趋势和发展特点,仍存在一定的共性,主要表现在:城市森林广义上是指在城市地域内以改善城市生态环境为主,促进人与自然协调,满足社会发展需求,由以树木为主体的植被及其所处的人文自然环境所构成的森林生态系统,是城市生态系统的重要组成部分狭义上是指城市地域内的各种林地及其相关植被。从发展的方向上,城市森林建设是指在城市地域内由以树木为主体的植被及其所在的环境所构成的森林生态系统,是城市生态空间的重要组成部分具有支撑城市可持续发展,改善城市生态环境,促进人与自然协调,突出城市特色的重要作用。

2城市森林的特点

城市林业和其他行业一样,都有其自身的特殊性,与传统林业相比较,既有其共同性,也有其明显的特征,归纳起来,城市森林具有以下特点:

(1)长期性

城市的长期存在和不断发展、城市森林形成和发挥效益的长期性以及城市林业需要不断满足城市建设和居民的需要决定了城市林业的长期性。

(2)局限性

城市森林由于受到诸多因素的制约而存在局限性,不可能解决城市生态环境所有的问题。局限性主要反映在二个方面:一是城市林业工作范围只能在该行政区域范围之内开展。二是用于城市林业建设的城市土地相当有限。由于城市森林面积有限,所以城市森林功能也有一定限度,它不可能把城市生态环境问题都包下来解决,而只能在某些领域、某些方面,对城市生态环境质量有所缓解或达到国家规定的范围。

(3)动态性

城市林业既有相对的稳定性,也有不稳定的一面,称为城市林业的动态性,特别是在政治、经济、社会、人文等多方面因素的影响下其动态变化较之传统林业更加复杂。

(4)经营目标的特殊性

城市林业与传统林业相比,一个重要的特点就是经营目标的不同,提供众多的林产品与经济服务是传统林业经营的重要目标之一。而城市林业经营主要侧重于改善城市生态环境和提供一定的社会效益。城市林业的特定作用就要求它应该更好地为城市服务,解决城市生态环境中一些城市森林所能解决的问题,不断满足居民对城市林业所提出的一些能给予的需求。在这些方面都必须严格按照城市林业的特定地位和作用去建设城市林业、去经营和管理城市林业,形成城市林业特殊的建设和经营管理模式、方式和方法。

3中国城市森林研究现状

中国林业科学研究院热带林业研究所孙冰等对城市森林的配置结构进行了研究,并对广州市建成区树种的现状进行了调查分析。在规划设计时,以植物的观赏价值和适应性为标准提出了该市的骨干树种和推荐树种。目前,在深圳和珠海设点,将历史文化、风俗习惯、人文心理与城市森林建设结合起来,重点对园、滨海公园等地植被的物种选择、层次配置和结构布局进行了研究,并结合“城市森林网络”建设,对两地区植被的生态效益做了相应的研究工作,力求找到植被的最佳结构与最佳效益的结合点。

何兴元等对中国科学院沈阳树木园的城市森林群落从植物生态学角度研究了森林树种组成与植物区系特征植物的生活型和片层结构群落的垂直结构与成层现象群落的水平结构与镶嵌现象森林天然更新与发展,并对沈阳城区绿地生态系统景观结构和异质性进行了分析。金莹杉、陈玮、朱文泉等也在城市森林结构方面做了相似的研究。

孔繁花等运用景观生态学的理论和方法,在遥感(RS)与地理信息系统(GIS)的支持下,建立了济南市绿地景观数据库,将济南绿地按面积和利用类型划分成不同种类,运用景观多样性等5个指标对济南市绿地景观异质性进行了分析,并根据分析提出了相应的建设对策。吴泽民等近年来一直致力于城市森林的研究,对合肥市城市森林结构(种类组成、径阶分布、健康状况、叶面积指数等指标)进行了详实的研究,提出许多开展我国城市森林研究的建议。

孙冰、粟娟等应用城市森林的基本理论和GIS技术对广州市城市森林的空间分布与城市森林植物进行了较多研究。

4中国城市森林建设的主要问题

由于技术上和知识上的滞后,我国城市森林总体质量不高,生态、社会及经济效益无法充分发挥,对环境压力的承受能力十分有限。长期以来,用于衡量城市绿化的标准是绿化覆盖率和公共绿地面积,导致城市绿化工作错把手段当目的,盲目追求绿地数量而忽视质量,林种结构不合理,没有形成一定规模的防护体系,经济林建设没能得到足够的重视。特别是在树种选配上的树种单一,使许多城市形成“多街一景”的单调树木景观,立体绿化效果差,因而难以充分发挥三大效益。如我国西北部的一些城市,大量种植杨树,形成大面积的纯林,不但生态环境、社会效益差,绿视率低,而且稳定性十分差。哈尔滨市的中央大街、一曼街、东直路、中山路、和平路等路段的行道树均为单一种群的糖槭树,近几年,由于光肩星天牛的泛滥,严重地危害了城市森林的健康。

但是,构建合理的城市森林结构不是一朝一夕的工程,需要客观的历史和现状分析,这些分析很大程度上依托于城市森林结构动态监测,利用现代高技术建立完善的监测方案十分重要。

5中国城市森林建设的发展趋势

随着新时代信息技术的迅速发展,3S等信息技术已广泛应用到城市森林研究中。通过计算机对城市森林进行编目、管理、收集有关数据、构建城市森林生态系统模型,可以对城市森林进行合理规划、综合评价城市森林的效益、模拟城市森林的发展趋势、预算城市森林财政开支。利用地理信息系统、遥感技术等工具对城市森林进行研究,可以更快捷地了解城市森林的树种构成、覆盖率及类型、空间分布格局、健康状况、年龄分布、更替情况而且对GIS信息图册的更新比起传统的制图方式更快速更简捷。今后在这方面的研究重点趋向于以GIS为工具,利用航片和卫片对城市森林进行综合评价与规划管理。

目前所用的遥感技术主要是通过对航片的解译进行城市绿地分类、植被覆盖率及覆盖率变化的研究。要对城市森林做系统性研究,开展典型城市的城市森林结构研究,以掌握全国主要城市的城市森林现状,为发展城市森林提供依据开展城市森林调查方法的研究,我国城市布局和结构不同于其他国家,因此,在引进和借鉴国外方法的同时,应提出适合我国城市特点的方法普遍开展城市森林生态功能的研究,建立评价体系,为城市发展、城市规划提供有力的理论依据开展城市森林建设的生态规划研究,城市森林的建设以充分发挥生态效益、改善城市环境、促使城市生态系统稳定、平衡为目的,这必须建立在科学的生态规划的基础上开展城市森林的经营、营造技术研究、抗污树种的筛选、稳定群落的调控技术、现有林分的改造及景观作用的表现手法,有我国地方特色的营造技术等。

参考文献

[1] 王义文.城市森林的兴起及其发展趋势[J].世界林业研究,1992(1):42-49

[2] 孙冰,粟娟,谢左章.城市林业的研究现状与前景[J].南京林业大学学报,1997,21(2):83-88

简述生态学的研究方法范文第5篇

摘要:本文就中芬高中生物学课程标准中的课程性质、教学目标、模块设置、教学内

容、教学评价等方面进行了比较和评析,旨在为我国的高中生物学课程改革提供借鉴。

关键词:中国;芬兰;高中;生物学;课程标准

20世纪80~90年代以来,为了适应全球社会经济的迅速发展,各国纷纷进行了基础教育课程改革,高中生物学课程改革是其重要领域之一。1994年,芬兰开始实施《普通高级中学国家核心课程标准》。2005年,芬兰公布了经重新修订和完善的《普通高级中学国家核心课程标准》[1]。与此同时,我国也对高中生物学课程进行了改革。《普通高中生物课程标准(实验)》[2]于2003年由教育部颁布实施。通过中芬两国高中生物学课程标准的比较,以期为我国正在开展的高中生物学课程改革提供一些借鉴,促进我国生物学课程改革的健康发展。

1课程性质

我国《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《我国标准》)指出:其课程性质是在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及

形成科学的态度和价值观。[2]

《芬兰普通高级中学国家核心课程标准》(以下简称《芬兰标准》)中没有专设课程性质一栏,但在宗旨部分列出了整个高中阶段生物学教育的性质是:为学生理解生命科学对促进人类健康和其他生命有机体以及生活环境发展的机会打下基础,增进学生的科学思维能力,激发他们对生物学的兴趣,并鼓励他们对环境负责的行动方式,从而保持生物的多样性。[3]

通过分析比较可知,两者理念大致相同。《芬兰标准》注重学生个性发展,知识应用,侧重提高学生思维能力、激发学习兴趣。而《我国标准》对科学知识、探究能力、科学态度、价值观、STS、科学本质观等方面都做了强调,要求更加具体全面。

2课程目标

我国的生物学课程目标分为总目标和分目标(知识、能力、情感),芬兰则没有具体细分见表1。

通过分析表1可知,两个标准都体现了知识与技能、过程与方法、情感态度价值观“三维一体”的教育目标,强调了生物课程目标的全面性,但也存在一些差异:

《芬兰标准》更加注重深刻理解生命体自身与生活实践。如:理解在生命有机体演变过程中基因遗传和进化的重要意义,从个体和全人类的角度理解遗传和环境因素对人类健康的重要作用,等等。

《芬兰标准》对相应内容掌握理解程度要求更高。如:掌握生物学的重要概念,熟悉生命科学在不同领域的应用。“掌握……”、“熟悉……应用”,表明对学生的学习要求比较高。而《我国标准》的要求一般为“获得……”、“了解……应用”,说明对学生的学习要求相对较低。特别是“初步学会……”,这样的教学目标在初中阶段已基本达成,要求似乎低了一点。

在情感目标方面,《芬兰标准》更加注重体现现代教育理念

——立足学生发展,关注其个性与全面、可持续发展,但对生物学基本观点强调的还不够。而《我国标准》在生物学基本观点、科学态度与情感方面都做了具体明确的表述。如:了解我国的生物资源状况和生物科学技术发展状况,培养爱祖国、爱家乡的情感,增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感,逐步养成良好的生活与卫生习惯,确立积极健康的生活态度,等等。

3模块设置

由表2可知,2005年,芬兰对2003年的生物课程标准进行了修改,选修部分由没有明确规定到细分为3个模块,内容和编排上也发生了相应的改变(表2)。我国则将整个生物学课程分为3个必修模块和3个选修模块,教学内容较芬兰多,且模块分类依据也有所不同。

4教学内容

芬兰的高中生物学,自2005年起,将教学内容分为2个必修模块和3个选修模块,具体教学内容参见《普通高级中学国家核心课程标准》[2]。我国高中生物学的教学内容,参见《普通高中生物课程标准(实验)》。[1]相比之下,两者主要存在以下几个方面的不同:

第一,编排体系不同。芬兰《核心课标》是从有机界到细胞与遗传,是依据宏观到微观的顺序进行编排。《我国标准》则主要是从生命的物质基础和结构基础、生命的延续和发展、生物体内部与生物与环境之间的相互作用,是依据微观到宏观,从简单到复杂的顺序进行编排。

第二,相同内容的教学要求不同。如《我国标准》分子与细胞部分(必修2),从孟德尔定律、染色体、DNA到基因重组、生物进化、人类遗传病都有具体的要求。《芬兰标准》则在细胞与遗传(必修2)中只做了基因和等位基因、减数分裂中的配子和亲代的内容要求,详实具体的内容在选修部分呈现,学生依据个人兴趣自主选择学习。

第三,注重结合本国实际的程度不同。《芬兰标准》环境生态学选修模块对芬兰当地的环境生态进行研究分析,具有一定的生活实践性和可操作性,而《我国标准》此类主题较少。

第四,内容表述上的不同。《芬兰标准》以简单语句进行表述,如:细胞分离、生长和分化,有丝分裂及其重要意义等。《我国标准》比较细致明确。如:简述细胞的生长和增殖的周期性,描述细胞的无丝分裂。“简述……”、“描述……”等行为动词的运用,表明了对该知识点具体的学习要求。

5教学评价

中、芬生物课程的评价目的、评价方式、评价内容,见表3。

课改后,中、芬两国在课程评价上都有了较大进步,对学生的学习评价提出了新的要求。从表3中看出,两者的评价目的都是力求提高学生的主体性发展,注重体现内容多元化和方式多样化的评价方式。而从评价内容上看,两者则存在部分差异,《我国标准》紧扣三维目标进行评价,侧重关注学生科学探究能力的提升。《芬兰标准》则将重点放在评价学生科学工作能力、团队协作能力、获取信息和正确评价信息等能力上,学生的学习兴趣也是关注的重点。

参考文献

1 教育部.普通高级中学课程方案(实验)和语文等15个学科课程标准(实验)的通知,2003.3.31.moe.edu.cn/ edoas/websitel8/info737.htm

简述生态学的研究方法范文第6篇

【关键词】城市绿地;园林绿化;植物配置

前言

植物配置能使园林建筑的主题和意境更加突出,依据建筑的主题、意境、特色进行植物配置,使植物配置对园林建筑主题起到突出和强调的作用。植物配置软化建筑的硬质线条,打破建筑的生硬感觉,丰富建筑物构图,建筑物的线条往往较“单调、平直、呆板”植物的枝干则娜娜多姿,用“柔软、曲折”的线条打破建筑的“平直、机械”的线条,可使建筑物景色丰富多变。植物协调建筑物使其和环境相宜,建筑周围植物配置往往要把相互之间的关系进行综合考虑。不同风格、类型、功能的建筑及其建筑不同部位的植物配置园林建筑类型多样,形式灵活,建筑旁的植物配置应和建筑的风格协调统一,不同类型、功能建筑,建筑的不同部位要求选择不同的植物,采取不同的配置方式,以衬托建筑、协调和丰富建筑物构图,赋予建筑以时间季候感。同时,亦应考虑植物的生态习性、含义,以及植物和建筑及整个环境条件的协调性。

一、植物的选择和配植

(一)根据功能选配

绿地系统规划中,植物种类的选择对于科学构建生态系统起决定性作用。要达到生物多样性的目的,除了提倡乔、灌、草结合,常绿落叶兼顾,速生慢长共存,以及适地适树等基本原则之外,应重视植物在生态系统中所能发挥的功能,即能否为鸟类、昆虫、食草动物等消费者提供食物,以维持生态系统的正常运行。然而目前很多城市在绿化建设过程中关注的只是植物种类和配植模式的多寡,却很少关心依附于这些植物的各种昆虫、鸟类以及其他动物的多样性,忽视了提高城市生态系统整体生态功能这个城市绿化的核心问题。因此,在树种选择时,要考虑到观花植物的数量和花期的分配能否为蜜蜂等益虫提供蜜源;观果树种的数量和挂果季节分配能否为城市留鸟提供正常的食物。通过科学设计生态系统营养结构达到增强生态系统功能的目的。

(二)根据生境类型选配

生态学中有“群落生物多样性导致群落稳定性”的原理,也就是说,通过增加物种多样性能有效提高群落的稳定性。然而常常被人们忽略的是物种多样性对生态系统稳定性的作用可能随不同地区的生境不同而改变,如炎热干旱的沙漠气候区形成一个稳定群落的所需要的物种数肯定比高温湿润的热带雨林区少很多。

根据光照、水分和土壤3个自然因素,城市的生境类型进行分类,将城市绿地归为喜光―耐旱―耐瘠薄型、喜光―耐旱―中性土型、喜光―耐旱―喜钙土型、喜光―中生―喜疏松土型、喜光―耐湿型、半日照―中生―喜肥沃型、半日照―喜湿润―喜酸性土型、耐阴―中生型、耐阴―喜湿型9个生境类型,运用生境因子分析方法,按园林植物配置的“适地适树”原则,将园林植物归入相应的类型中,再根据群落学原理进行配植,有效提高了生态系统稳定性,这对促进绿地系统天然更新,降低植物养护成本,保护生态环境具有重要意义。

(三)古树名木和乡土植物

古树名木和乡土树种代表了自然选择或社会历史选择的结果,是与本地气候和周围环境相适应的地区性植物。古树名木对当地气候环境的长期适应能力可作为树种规划的参考依据,大力利用乡土植物,可构建具有城市地区性特征的城市生物多样性格局,同样有助于营造具有当地特色的园林景观风貌。

二、群落的构建

(一)人工群落

研究表明,由乔灌草组成的立体式群落结构具有较好的生态效益,能有效提高生态系统稳定性,同时也为昆虫、鸟类等野生动物的引入提供良好的条件。然而当前多数绿地系统所谓的乔、灌、草复层混交林模式往往只是三者的简单组合,物种单一,群落结构单调,难以实现群落正常的生态过程。人工植物群落构建应参考当地自然植被类型、生活型谱分析,确定城市树种规划中乔、灌、草的比例;依据群落树种的重要值高低,确定拟建人工群落中建群种、优势种和伴生种,使拟建人工群落中各树种的数量比例更加合理,在此基础上,依据当地自然植被中群落类型的多寡,提出城市绿地系统可以构建的人工群落类型数量。

(二)自然群落

大泽雅彦根据人为活动对植被影响的程度,把城市植被分为人工栽培群落、残存自然群落和城市杂草群落3个类型人工栽培群落是指人为引入城市区域的群落类型,主要有市区的花坛、绿地以及郊区的农田和人工防护林等。残存自然群落指人为活动影响之前就已经存在,在城市化过程中未被清除的原生或次生的自然群落,如寺庙周围的风水林。城市杂草群落是城市化后,不受人的意识支配而出现的植物群落,主要包括归化植物和当地的乡土植物。其中,后两者在城市中所占比例已经不多,但是在生物多样性的维持方面却能发挥很大作用。过去,城市自然遗留地和自然植被有时被看作是视觉差、景观低劣的荒芜地,但它们常具有地带性群落特征,含有丰富的乡土植物,与野生动物也有较好的生态关系,生物多样性潜力很大。

在城市生物多样性规划中,应更多考虑如何恢复和重建城市自然生态景观,在确保景观美学需要的前提下,使它们更好地发挥生态功能,丰富城市景观,增加城市的生物多样性。自然绿化在我国尚属于探索阶段,但是在发达国家,“近自然”群落建设的理念和技术已被广泛运用和推广,以草坪为例,人工草坪不仅维护费用高,而且农药化肥的投入会给环境造成一定程度的污染。即便是在拥有几十年甚至上百年草坪建设经验的欧美发达国家,最终放弃了人工草坪建设,重新选择低养护成本的野草作为自然绿化。既保护了环境,又能吸引昆虫、鸟类和其他小动物来栖息,能很好地增加城市的生物多样性,同时方便市民在草地上休闲娱乐,真正体现“以人为本”的设计宗旨。

三、展望

当今,生态环境问题日益成为城市可持续发展的“瓶颈”,因此,加强城市绿化建设,营建城市生物多样性植物群落成为提高城市植被的数量和质量,维护城市可持续发展的重要途径,构建节约型城市绿地已经成为现在城市绿化发展的必然趋势。关于近自然城市绿地构建的理论研究现在已经比较成熟,但是在实际应用方面的经验和实例很少,因此,在今后的城市绿地构建中应该注重以下几点:

(1)注重实际的应用,做一些成功的模式,积累丰富的经验,为城市现状植被恢复提供方法和技术支持;

(2)注重乡土植物的引种驯化:为了增加城市绿地的生物多样性,应当在现有乡土植物的基础上,继续开发乡土植物资源,加强对异地植物的引种驯化工作,以达到增加适合本地区生长的植物种类;

(3)增加种源--乡土树种苗圃基地:深挖乡土树种资源,开发以地带性乡土树种为核心的多样化绿化植物品种,培育乡土树种苗木产业;

(4)引起领导和园林工作者的重视,强化领导和市民以及园林绿化工作者对节约型城市绿地的认识,增强他们保护环境的意识。

结语

总之,园林绿化结构愈复杂,植物种类越多,生物种类越多,园林绿地系统就越稳定,可见园林绿化植物配置作用尤其重要,合理科学的植物配置,既能加速恢复生态系统的良性循环,又是创建具有生态型、经济性、科学性、文化性、艺术性的可持续生态园林的保障。

【参考文献】

[1] 杨小波,吴庆书. 城市生态学. 科学出版社,2000.

[2] 宋延龄,杨亲二,黄永青. 物种多样性研究与保护. 浙江科学技术出版社,1998.

[3] 何平,彭重华. 城市绿地植物配置及其造景. 中国林业出版社,2001.

简述生态学的研究方法范文第7篇

文献标识码:A

文章编号:1673-0992(2009)03-0100-02

摘要:世界自然遗产是人类共同的财富。加强对其保护是非常重要的,在其保护过程中,有很多方法,其中,建立预警机制是一个行之有效的方法。如何建立生态预警机制,以加强世界自然遗产的保护,是本论文的研究主题。

关键词:生态环境 预警机制 喀斯特自然遗产 保护

贵州荔波喀斯特自然遗产位于贵州省荔波县,它由茂兰的喀斯特森林区、甲良镇洞庭五针松保护点及小七孔喀斯特森林科学游览区三部分组成。

荔波喀斯特自然遗产的前身是荔波茂兰保护区,始建于1984年,1986年经贵州省人民政府批准建立省级自然保护区。1988年被国务院批准为国家级自然保护区,1996年被联合国教科文组织批准纳入“国际人与生物圈保护区网络”,成为世界人与生物圈保护区。2002年被载入新版的《大世界吉尼斯纪录大全》,是世界上面积最大的喀斯特原始森林。2007年6月27日在新西兰举行的第31届世界遗产大会上,荔波茂兰保护区被评为中国南方喀斯特世界自然遗产。加强对这一独特的世界自然遗产的保护,有着重大而深远的现实意义。

1、预警机制简述

1.1预警机制的含义

所谓“预警机制”,也就是“预先警告的制度”。是对自然、社会经济等运行接进负向质变的临界值的程度所作出的不确定性的早期预报。其实质是对监测对象安全运行的稳定性程度的评判,其目的和作用是识警防患,超前预防和控制。z将预警机制运用在生态环境保护方面,就形成了生态环境预警机制。所谓生态预警机制,是指通过在一定的生态区设立固定的监测站、监测点,定期对该生态环境进行常规监测,同时对突发性生态事故、生态灾害等进行应急检测;然后由专家依据监测数据,综合分析生态环境变化趋势以及可能对生态环境带来的影响:最后将专家意见和建议及时向社会,为预防和处置突发性、灾害性事故的发生提供及时有效的信息和技术服务。为生态环境保护机构提供决策依据。

1.2代表性的预警机制模型一霍尔三维结构

霍尔三维结构理论是系统工程的重要理论之一,是预警机制的代表性理论模型。

霍尔三维结构(时间维、逻辑维、知识维)是美国系统工程专家霍尔于1969年提出的一种系统工程方法论。

将霍尔的三维结构理论引入生态环境保护的运行机制中,便形成如下三维结构预警理论:(1)从时间维来看,主要是相关环境数据的采集阶段、系统分析阶段、系统设计阶段、系统实施阶段。(2)从逻辑维来看,主要是明确警情、寻找警源、分析警兆、预报警度、排除警患。(3)从知识维上看,主要是哲学社会科学、系统科学、生态、环保、林业、计算机及网络技术等自然科学。

从逻辑维来看,它包括五个方面:

(1)确定警情。警情是指自然或社会经济运行中出现的负面扰动因素发展到一定程度时的外部形态表现。

(2)寻找警源。确定警源是预警过程的起点。警源是导致警患(情)发生的根源,是警情的策源地。

(3)分析警兆。警兆是指与警情有必然联系的自然征兆。

(4)预报警度。警度是指警情处于什么样的状态,也即它所具有的严重程度。在实际运行中,可将警度分为无警、轻警、中警、重警和巨警五个等级,并采用绿色、蓝色、黄色、粉色和红色信号灯等标志来表示相应等级的警度。

(5)排除警情。即当警情出现后采取什么措施去处理、排除。

1.3预警机制运行的一维过程

①明确警义②寻找警源③分析警兆如符合条件④预报警度⑤排除警患。

1.4预警机制在生态环境保护中的功能

(1)监测功能。

(2)识别与诊断功能。

(3)预测和预报功能。

(4)预防和控制功能。

(5)导向功能。

(6)提升价值功能。

2、建立生态环境预警机制对保护荔波喀斯特自然遗产的紧迫性与重要性

2.1建立生态环境预警机制。是自然遗产保护单位的职责所在。

1994年联合国教科文组织在修改《保护世界文化和自然遗产公约》章程时,将预警工作明确列为世界遗产委员会的职责之一,要求世界遗产所在国家和政府要建立相应的监测系统,每5年提交一份报告。2004年2月17日,国务院办公厅下发了《国务院办公厅转发文化部、建设部、文物局、发改委等部门关于加强我国世界遗产保护管理工作意见的通知》([2004]18号),要求尽快建立世界遗产管理动态信息系统和预警系统,加强世界遗产保护情况的监测。

2.2从中国世界遗产地的环境保护现状来看

截至2007年。中国共有故宫、天坛、颐和园、丽江古城、布达拉宫和三江并流在内的6处世界遗产被世界遗产委员会“黄牌”警告,要求进行集中整改。而6处中国遗产的整改意见又集中在遗产及周边环境的保护问题上。其中对世界自然遗产三江并流的整改意见是:停止目前遗产地附近的矿产开采,并对水坝、电站可能带来的破坏进行完善的评估。可见,无论是世界文化遗产还是自然遗产。都面临着保护问题。同样,作为世界自然遗产的荔波茂兰喀斯特保护区由于其独特的价值,加强对其保护是非常重要和紧迫的。

2.3从荔波地理条件来看

荔波茂兰喀斯特地区属于整个南方喀斯特区域的一部分。著名林学家周政贤教授和著名生态学家朱守谦教授经过半个多世纪对中国南方喀斯特地区的研究后指出,生态严酷、人地矛盾尖锐、石溴化严重是中国南方喀斯特地区的典型特征。荔波茂兰喀斯特处于贵州高原和广西低地之间的两地交界处,是贵州高原向广西低地过渡地带峰丛喀斯特的典型代表,该地区生态环境较为脆弱,石漠化的风险最大,加之随着人与自然矛盾的加剧。这一地区的生态环境保护形势更为严峻。因而,建立生态环境预警机制,加强对荔波世界自然遗产生态环境保护是重要的,也是紧迫的。

3 建立生态环境预警机制的目标和措施

3.1建立生态环境预警机制的目标

3.1.1要建设开放性、分布式的世界自然遗产各类基础资料和信息资源,实现自然遗产信息采集、传输、存储、管理和服务的系统化。

3.1.2进行动态信息管理和监测预警工作相关的标准规范、制度建设。

3.1.3建立体系完整、指标丰富、内涵科学的世界自然遗产管理动态信息预测、预警模型。

3.1.4建立高效、准确的防护应急减灾机制。

3.2建立生态环境预警机制对保护荔波喀斯特自然遗产的措施设想

3.2.1建立数据采集系统。

建立关于保护区的信息收集、处理、存储、等电子数据,并通过专门的网站进行和时时更新内容。使保护区时刻置于动态的监督与保护之下。

3.2.2建立数据监测站。

据茂兰保护处管理人员透露,整个自然遗产地共有四个关于 水文和野生动物的监测站,但是从荔波茂兰喀斯特森林生态旅游导游图上看。在茂兰喀斯特保护区的中心区域,目前只有凉水井监测站。可见,对于保护区的重要区域,所建设的观测站数量还是不够的,应该增加观测站的数量并做好布点工作,才能全面、准确及时地获得相关的观察数据,以利于数据库系统的建设和运作。

3.2.3组织一批高效的管理队伍。

队伍建设是搞好保护工作的重要保障。针对自然遗产地的生态环境保护要求,荔渡喀斯特自然遗产保护单位――茂兰保护处的管理人员要加强岗前培训,提高专业管理人员素质。并实行“中国南方喀斯特”遗产保护管理人员持证上岗制度,自然遗产管理机构的主要负责人要接受专业系统培训并颁发资格证书。

3.2.4加强对荔波喀斯特自然遗产生态环境保护理论研究和宣传教育工作

关于荔波喀斯特自然遗产生态环境的保护,加强对其相关保护问题的研究是必要的。保护区的相关研究人员在从事保护实践-活动中,一方面可以获得第一手资料,另一方面可以借鉴其它关于生态环境保护方面的经验,从而形成自己的一整套保护经验和方法,提升保护区的保护实力。

另外,对于荔波喀斯特自然遗产地生态环境的保护,还必须加强对相关保护生态环境方面知识的宣传教育。目前。在荔波自然遗产地保护区内住着8000多教育文化相对落后的居民,不但要对这些居民进行关于保护生态环境的宣传教育,同时也要对全县人民和前来观光的游客进行宣传教育。只有让保护生态环境的观念深入人心,让当地群众和游客形成保护生态环境的观念,才能更好地开展生态环境的保护工作。

3.2.5科学管理和严格监督

为了保证预警目标的实现,保护单位必须在科学理论的指导下进行。同时按保护要求严格执行,同时将保护工作置于上级直管部门和社会的监督之下并搞好和地方政府的协调工作。比如,管理单位要在保护区森林资源系统、各种警素、预警技术和排警方略等子要素之间建立起有机联系和制约关系,针对调控目标值及其发生变化的幅度和强度,采取相应的技术、经济、行政、法制和社会措施,对被监控的保护对象进行适当调节和控制。这是建立和完善预警机制以实现保护区生态环境有效保护的重要内容。

简述生态学的研究方法范文第8篇

关键字:城市河道 生态化治理 设计方法

Abstract: the ecological river is in line with the flood control safety requirements protect engineering. As engineering, safety is always first bits. Ecological river construction does not require us to pursue a form, form a fixed pattern, is not entirely exclude hard works, but requires us to proceed from reality, suit one's measures to local conditions to carry out river training, in order to ensure the engineering safety, and strive to form a river. The simple, natural, smooth, water quality improvement water transfer living situation. In this paper, the necessity about how the ecological river construction and the existing problems, put forward various requirements and suggestions on Ecological River from the design point of view, to abandon the traditional design method, the method of ecological design were introduced.

Keywords: design method of city ecological river

中图分类号:TV85文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

1.生态型河道建设的必然性

1.1 生态型河道应体现人与自然的和谐共处。生态型河道是亲水型的,在体现以人为本的同时,更加注重和提倡人与自然的和谐共处。这样可以避免水利工程建设中的盲目性和投资的随意性,特别是避免水利工程园林化的倾向。

1.2 体现生物多样性和本地化。事实上,水利工程的建设本身是对自然原生态的一种破坏,只是在整体上权衡利弊得失时这种破坏利大于弊而值得干。生态也不是一成不变,而是动态平衡的。因此,建设生态型河道时必须极大地关注恢复或重建陆域和水体的生物多样性形态,尽可能地减少一些不必要的硬质工程。河岸选择栽种的树种、草种尽可能用本地、土生土长、成活率高、便于管理的,即便是杂树杂草也不要紧。由此来充分体现河道整治的生态理念。

1.3 生态型河道的整治应该是渐进式的。无论生物多样性的重建,还是自我净化、自我修复能力的恢复,在河道整治中都不可能一蹴而就,而是一个逐步、渐进的过程。如果不注重生态而快速地实施环境水利工程,往往会导致自然环境的不和谐。

2.建设生态型河道的问题分析

2.1 河道综合整治涉及的问题

①在指导思想上要确立综合治理的观念。包括河道本身的疏浚,实现通畅;在安全基础上的陆域部分的绿化;水体的治污、调活、净化;污染源的截流、纳管和集中处理。最终实现标本兼治,使清水长流,永续利用。②治理的过程中要注意反对形式主义,防止片面强调景观而导致水利工程园林化。即使是十分必要的景观建设,也要在设计中尽可能减少小品,减少污染物,减少硬质工程。要十分强调规划控制,在河道工程范围内的绿化和景观建设,也不一定都要一步到位,可以在主体工程完成之后,留出绿地和大片空间,以后通过非水利的途径再去营造景观。③要处理好点与面、段与线的关系,可以一次确定目标,分阶段组织实施。四是建设程序规范化问题。当前特别要注重贯彻项目法人制、招投标制、监理制,实行政府采购,对工程决算的审价和对建设的审计。项目建成投入运行后,要经过考验,实行建设效益后评估。对上述这些问题都要综合考虑,以扎实推进生态型河道的建设。

2.2 管理中的问题

①管理体制和机制问题。按照统一管理与分级负责的原则,落实分级负责的责任制;在管理过程中,探索管养分离的新机制,制定市场准入的规划和管养定额标准,逐步实行养护的社会化、市场化。②落实管理的经费。任何管理都需要人和物的投入,管理也必须要有成本。管理的投入要根据工程的性质和管理责任权限,由公共财政投入和社会性投入配套组成。③提高管理的技术含量和科学调度水平。④加强管理队伍建设,提高管理人员的素质和管理水平。

3.3 投入问题

①公共财政投入。它只能用于社会性、公益性、基础设施性的建设。因此,生态型河道建设的投入,不可能指望全部由公共财政投入来解决,只能是根据工程性质和分级负担原则,实行综合性配套性多元性投入。按照补、扶持性、引导性的原则,予以适当投入,以推进生态型河道建设。②社会配套投入。这种投入是带有公益性意义的,是自愿的。③受益者投入。按照谁受益谁投入的原则,由受益的农民、集体经济组织、开发商、农业企业或者其他受益的企业和个人按照受益比例分摊投入。

3.加强生态型河道设计的对策研究

3.1 河道线型设计

河道线型设计即河道总体平面的设计。由于城市用地的紧缺,河道滨水地带不断被侵占,水面越来越少,河宽越修越窄,但是为了泄洪的需要,要保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深,这样对驳坎的强度要求就逐步地提高,建设费用逐渐加大,而生态功能逐渐衰退,河道基本成为了泄洪渠道,这与可持续发展的战略相悖。从工程角度,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,消减流水能量,控制流速,所以也减少了对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护的作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得设计人员在河道断面设计上留有选择的余地,也不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是有利的。

3.2 河道断面设计

河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能、土地利用情况之外,还应结合河岸生态景观,体现亲水性,尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。在河道治理的过程中,应避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,进而形成多样化的生物群落。

3.3河道护岸形式

传统的河道护岸在材质方面大多采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其动植物及微生物生存环境的影响。不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断。地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体。从而有悖于城市的生态化建设。

在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。

3.4 植物配置设计

植物根系可固着土壤,提高土壤持水性,植物根茎的生长对土壤具有改良作用,增加了土壤的有机质含量,改善了土壤的结构与性能,增加抗侵蚀能力和抗冲刷能力,起到固土护岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。而且随着时间的推移,植物不断生长,这些作用将会不断加强。

在植物种类的选择上,要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵,植物生长后构成的景观层要分明。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如沙柳,芦苇等。格尔木地处高原,自然环境恶劣,生态植被生命力脆弱,使用本地的抗寒抗旱植物,能使这些植物适应本地气候,达到生态之和的目的

4.总结语

综上所述,生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。

参考文献:

[1]叶碎高,王帅,张锦娟.河道植物措施与生物多样性研究进展与展望.水利与建筑工程学报,2008,6(2)